The potential role of microRNAs in carbon monoxide mediated cardiac recovery after myocardial injury
| Title: | The potential role of microRNAs in carbon monoxide mediated cardiac recovery after myocardial injury |
| Author(s): | Hänninen, Mikko |
| Contributor: | University of Helsinki, Faculty of Medicine |
| Discipline: | Biochemistry and Developmental BiologyInternal Medicine |
| Language: | English |
| Acceptance year: | 2018 |
| Abstract: |
MikroRNA:t ovat lyhyitä yksijuosteisia RNA-molekyylejä, jotka osallistuvat geenien säätelyyn vaimentamalla lähetti-RNA:iden translaatiota. Niillä on kyky vaimentaa usean eri lähetti-RNA:n translaatiota samaan aikaan ja niillä on osoitettu olevan tärkeä rooli usean eri kudostyypin muodostuksessa ja ylläpidossa.
Ihmisen sydänsolujen uusiutumiskyky vaurion jälkeen on rajallinen, mikä johtaa usein haitallisiin rakenteellisiin ja toiminnallisiin muutoksiin sydämessä. Tämän vuoksi sydänsolujen uusiutumiskykyä ja korjaantumista parantavat molekyylit, kuten hiilimonoksidi, ovat erityisen mielenkiinnon kohteina. Hiilimonoksi muun muassa suojaa sydänsoluja apoptoosilta ja estää niiden proliferaatiota. Yhdeksi näiden vaikutusten välittäjäksi on esitetty p38 mitogeeniaktivoituvaa proteiinikinaasia (p38 MAPK).
Tutkimme hiilimonoksidia vapauttavan molekyyli-3:n (CORM-3) vaikutusta sydämen toipumiseen sydäninfarktin jälkeen aikuisilla rotilla sekä sen vaikutusta mikroRNA:iden miR-133a:n, miR-133b:n, miR-206:n ja miR-208:n ilmentymiseen. Lisäksi tutkimme neonataalirottien sydänsoluilla hiilimonoksidia vapauttavan molekyyli-A1:n (CORM-A1) sekä p38 MAPK:n inhiboinnin vaikutusta niiden apoptosiiin ja proliferaatioon.
Osoitimme CORM-3:n parantavan sydämen toipumista sydäninfarktin jälkeen lisäämällä sydänsolujen määärää infarktialueella ja parantamalla sydämen vasemman kammion toimintakykyä. Tämän lisäksi osoitimme p38 MAPK:n inhiboinnin lisäävän proliferaation määrää neonataalirottien sydänsoluissa.
Hiilimonoksidin edulliset vaikutukset sydämen toipumiseen vaurion jälkeen ovat hyvin tiedossa. Kuitenkin sen tarkat vaikutusmekanismit sydänsoluissa ovat edlleen varsin huonosti tunnettu. MikroRNA:t saattavat toimia ainakin osittain näiden vaikutusten välittäjinä, sillä CORM-3 lisäsi niiden ilmentymistä rottien sydämissä. Hiilimonoksidin ja mikroRNA:iden välisten vaikutusmekanismien selvittäminen vaatii kuitenkin vielä jatkotutkimuksia.
MicroRNAs are small single-stranded RNA molecules that regulate gene expression by silencing the translation of messenger RNAs. They have the ability to silence translation of multiple different messenger RNAs simultaniously and have been shown to have an important role in the formation and maintaining homeostatsis of several tissue types.
The regenerative ability of the human heart after myocardial injury is limited, which often leads to adverse changes in cardiac structure and function. This is why molecules that enhance the regenerative and reparative abilities of cardiomyocytes, such as carbon monoxide, are of special interest. Carbon monoxide protects cardiomyocytes from apoptosis and prevents their proliferation. One proposed modulator of these effects is the p38 mitogen-activated protein kinase (p38 MAPK).
We studied the effects of carbon monoxide releasing molecule-3 (CORM-3) on cardiac recovery after myocardial infarction in adult rats and how it effects the expression of microRNAs miR-133a, miR-133b, miR-206 and miR-208. In addition, we studied the effects of carbon monoxide releasing molecule-A1 (CORM-A1) and inhibition of p38 MAPK on neonatal rat cardiomyocyte proliferation and apoptosis.
We showed that CORM-3 improves cardiac recovery after myocardial infarction by increasing the amount of cardiomyocytes in the infarct area and improving the cardiac function of the left ventricle. Additionally, we showed that inhibiting p38 MAPK increases proliferation in neonatal rat cardiomyocytes.
The beneficial effects of carbon monoxide on cardiac recovery after myocardial injury are well known. However, the exact mechanisms of its actions in cardiomyocytes remain poorly known. MicroRNAs might at least partly mediate these effects as CORM-3 increased their expression in rat hearts. The potential pathways between carbon monoxide and microRNA require still further research.
|
| Keyword(s): | MicroRNAs Myocardial Infarction Carbon Monoxide Cardiomyocytes Mikro-RNA:t Sydäninfarkti Hiilimonoksidi Sydänlihassolut |
Files in this item
| Files | Size | Format | View |
|---|---|---|---|
| Tutkielma_Mikko_Hanninen.pdf | 1.095Mb |
This item appears in the following Collection(s)
-
Faculty of Medicine [2302]